為深入推進工業互聯網與重點產業鏈“鏈網協同”發展,在工業和信息化部、國家能源局的指導下,中國工業互聯網研究院、中國石油企業協會、中國城市燃氣協會、國家石油天然氣管網集團有限公司等50余家產學研用單位,共同編制了《工業互聯網與油氣儲運行業融合應用參考指南》(以下簡稱《指南》)。《指南》立足行業實際,系統梳理了工業互聯網與油氣儲運行業融合創新的方法論、路徑圖與工具箱,是指導行業數智化轉型的重要參考。為更深入了解《指南》內容,促進油氣儲運行業企業理解《指南》內容,用好《指南》成果,我們邀請工業互聯網與油氣儲運行業有關研究機構、行業協會、生產企業及高校的多名專家進行系列解讀。今天發布第10期,中國石油大學(北京)教授宮敬署名文章:《工業互聯網推動油氣儲運行業加快數智化轉型升級》。
《工業互聯網與油氣儲運行業融合應用參考指南》解讀之十
——工業互聯網推動油氣儲運行業加快數智化轉型升級
中國石油大學(北京)教授 宮敬
油氣儲運作為連接油氣生產與消費端的關鍵樞紐,堪稱國家能源安全的“大動脈”。工業互聯網是推動油氣儲運行業加快數智化轉型升級的基礎,更是保障國家能源安全、構建新型能源體系的戰略舉措。近日,工業和信息化部等相關主管部門發布了《工業互聯網與油氣儲運行業融合應用參考指南》(以下簡稱《指南》),使這一轉型正從頂層設計走向系統性落地,呈現出加速推進的態勢,也為油氣儲運企業加快工業互聯網眾多業務模式創新提供了指引、體系架構和參考案例。
工業互聯網的深度介入,是一場以數據為核心要素、以平臺為關鍵載體的行業底層邏輯重構,重新定義油氣儲運的數智化轉型升級。
一、需求驅動:安全與效率雙重倒逼,政策與技術雙輪驅動
油氣儲運行業點多、線長、面廣,安全生產風險高,傳統運維模式長期面臨“兩高兩低”的困境:人力成本高、安全風險高,運營效率低、數據利用率低。這些痛點表明,工業互聯網已不再是錦上添花的“裝飾品”,而是破解行業核心問題的“必選項”。
從政策層面來看,國家正以前所未有的力度推動油氣儲運行業的數字化智能化轉型。2025年10月,國家發展改革委修訂并頒布《石油天然氣基礎設施規劃建設與運營管理辦法》(2025年第35號令),明確要求“支持人工智能等先進信息技術應用,推動基礎設施建設和運營的數字化、智能化發展”。國家能源局同期發布的《關于加快推進能源數字化智能化發展的若干意見》進一步提出,到2030年初步構筑能源系統各環節數字化智能化創新應用體系。工業和信息化部開展“鏈網協同”行動,推動工業互聯網與油氣儲運等重點產業鏈的深度融合,為行業轉型提供了清晰的政策路徑。
二、認知改變:從“物理管線”到“數字孿生”,打破黑盒效應
傳統的油氣儲運猶如一個“黑盒”,內部流體的運行和設備狀態難以直觀感知,往往依賴定期巡檢和事后維修。工業互聯網首先改變的是行業的“認知維度”。
全要素感知,讓隱患無所遁形:通過在設備、設施及環境上廣泛部署物聯網傳感器,工業互聯網將物理世界的各類模擬信號轉化為實時的數字信號,實現了從“盲人摸象”到“全息洞察”的跨越。
數字孿生,實現“虛實映射”:基于工業互聯網平臺構建與儲運相同的數字孿生體,不僅是外觀的三維建模,更是物理規律和運行邏輯的數字化表達。在虛擬空間中,可以模擬極端條件下的管網運行狀態、預測設備設施的健康狀態,將現實中的“不確定性”轉化為數字空間中的“可計算”,真正做到了“未卜先知”。
三、價值重構:從“被動防御”到“主動預測”,重塑安全底線
油氣儲運具有高溫、高壓、易燃、易爆的極高危險性,安全是行業的“1”,其他是“0”。工業互聯網的價值在于將安全管理從“事后補救”推向“事前預防”。
AI算法賦能,實現預測性維護:傳統設備維護往往是“壞了再修”或“定期強修”,成本高且存在盲區。工業互聯網匯聚海量運行數據后,通過機器學習算法識別設備退化的微小特征(如動設備的異常頻譜、閥門的微泄漏),在故障發生前數周甚至數月發出預警,將非計劃停機降至最低。
智能巡檢,人機協同防風險:依托5G+工業互聯網,無人機、防爆巡檢
機器人與固定攝像頭組成立體監控網。AI視覺算法不僅能識別跑冒滴漏,還能判斷人員的不安全行為,實現從“人防”到“技防”的質變。
四、效率提升:從“局部優化”到“全局協同”,釋放管網效能
油氣儲運是一個龐大的系統工程,站點之間、管線之間高度耦合。傳統模式下,各站場往往是“信息孤島”,調度依賴經驗。工業互聯網打破了系統壁壘,實現了全局的帕累托最優。
智能調度,打通輸送瓶頸:工業互聯網平臺整合了管網的SCADA系統、生產計劃系統與市場需求數據。AI調度模型可以根據實時的壓力、流量及油氣物性,動態計算最優的系統運行方案,在保障安全的前提下最大限度降低能耗,實現“源-網-荷”的精準匹配。
能耗雙控,助力綠色低碳:儲運過程中的加熱爐消耗、泵和壓縮機運行等是碳排放大戶。工業互聯網通過引入能效分析模型,對耗能設備進行實時調優,并結合碳足跡追蹤技術,為企業的碳資產管理提供數據支撐,推動儲運環節向“綠”而行。
五、模式轉變:從“封閉體系”到“跨界生態”,催生新商業模式
工業互聯網的終極目標不僅是降本增效,更是打破行業邊界,重塑產業生態。油氣儲運的數智化,正在從企業內網走向產業協同。
邊緣計算與云邊協同:油氣儲運站點往往地處偏遠,海量數據全部上云不現實也不安全。工業互聯網推動“邊緣智能”發展,在站場邊緣側完成毫秒級的實時控制與診斷,在云端進行全局模型訓練與趨勢分析,云邊協同保障了業務的連續性與敏捷性。
產業鏈數據融通:基于工業互聯網平臺,儲運企業可以與上游的生產企業、下游的煉化企業及終端客戶實現數據互通。未來,油氣儲運不僅是物流通道,更是“數據通道”,甚至可以基于數據提供倉儲質押金融、物流溯源認證等增值服務,由單一的“儲運服務商”向“綜合能源數據服務商”轉型。
六、結語與展望
展望未來,在工業互聯網的賦能下,油氣儲運行業將呈現三大趨勢。更綠色:通過全局能效優化和碳足跡追蹤,助力管網系統節能降碳,支撐油氣行業向“雙碳”目標穩步邁進;更韌性:面對極端天氣和地緣政治帶來的供應鏈波動,基于工業互聯網的智能調度系統能快速響應,保障國家能源大動脈的平穩運行;更開放:依托工業互聯網平臺,油氣儲運將打破企業邊界,實現上下游產業鏈的產能協同與生態共建,從“孤立的儲運設施”演變為“互聯互通的能源互聯網節點”。
然而,轉型之路并非坦途。油氣儲運行業的高壁壘意味著數智化轉型必須跨越數據安全與網絡安全的疊加風險、老舊設備數字化改造成本高以及復合型人才短缺三大鴻溝。未來,只有堅持“業務驅動、平臺支撐、生態共建”的理念,將工業互聯網與行業Know-how深度融合,才能真正讓油氣儲運行業在數智化浪潮中煥發新生,為構建新型能源體系提供堅實保障。
面對這場深刻的變革,油氣儲運企業不能做旁觀者,必須做積極的踐行者。唯有將工業互聯網的先進生產力與油氣儲運的深厚行業積淀深度融合,才能真正重塑油氣大動脈,為中國經濟高質量發展注入源源不斷的數字動力。